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摘要：随着社会经济的发展，对能源的使用量和需求量逐渐增加，我国开始鼓励和提倡使用新型能源，但是由于风力发电和光伏发电中，其本身存在较强的不稳定性，为传统配电网、继电保护、电能质量等方面带来了较大的困扰，因此对新能源发电的并网技术标准应进行确定和落实。本文将分别对光伏发电和风力发电在并网技术标准方面的规定进行分析和研究。
关键词：光伏发电；风力发电；并网技术标准
引言：在我国经济日益发展的背景下，能源问题也显得日益严峻，相关能源压力也逐渐增加。在此情况下，我国开始大力开发新型能源，其中风力发电和光伏发电属于较为显著的方式。但是，两种新型能源与常规能源相比较来看，存在较大的差异和不同，因此在并网过程中存在许多问题，需要制定出科学合理的技术标准来解决。
1.光伏发电并网技术标准
1.1并网方式
我国目前实施的是GB/T19939-2005标准，主要是按照光伏发电系统对供电区的变压器进行高压电网送电，可以将其划分为可逆流和不可逆流两种形式，但是，没有对其中产生的光伏发电系统中的电压等级和并网容量等进行细致的规定。我国电网企业可以按照相关技术规定，对光伏电站中接入的电压等级进行划分，如大型、中型、小型三种，并且其容量分别为大型发电系统容量为超过500KW，中型系统容量为10KW到500KW之间，小型发电系统容量为10KW以内，光伏发电建设如图1所示。我国在制定具体的并网技术标准中，可以吸收和借鉴国外经验，对光伏发电系统的电力容量和输出容量进行综合考虑后，制定出光伏发电并网技术的标准。
图1 光伏发电建设
1.2电压方面
在电压偏差方面，光伏发电系统一般与公共连接点电压之间属于相互独立的状态，以防止电力系统中的电压大于相关标准，导致与之相连的区域系统中的额定值超出标准，对电力系统的接地保护动作产生干扰。根据对光伏发电系统在运行中电压的波动范围进行分析可知，我国现阶段系统中的电压偏差虽然能够与国家标准相符合，但是在正常运行中电压等级的划分之间仍然存在差距。对此，可以根据系统中的并网电压、合同电力、并网容量等因素进行调整，使其能够处于合理的范围之内，不但能够有效提升系统并网运行的效率，而且也能够使运行范围被控制在合理的区间之内，使系统的安全性与稳定性得到切实的保障[1]。
1.3频率方面
我国目前尚未对光伏发电系统在正常运行状态下，其频率所处范围进行规定，只是对频率偏差范围的限值进行了规定为±0.5Hz。但是，在GB/T15945-2008的规定当中提出，用户的冲击负荷所产生的系统频率波动幅度应保障在±0.2Hz以内，当系统容量数值较小时，可以将容量值放宽处理，数值范围为±0.5Hz。在IEEE929中规定，从小型电力系统方面来看，不应在频率方面设置过小，二是要在所设定的频率范围以外，再预留出一定的偏差。如若系统的偏差设置较小，则不可避免的会对影响到电气设备与频率间的匹配程度。从大型电力系统方面来看，电网应积极介入到电网频率的调整工作当中。对此，应将光伏系统当做特殊负荷处理，利用GB/T15945-2008中的方式，扩展小型光伏系统的正常运行频率和范围，对偏差的数值范围进行限制。
2.风力发电并网技术标准
2.1并网方式
现阶段，国内外在风力发电中大部分是按照风电场的方式与电网相连接，由于风力发电机组拥有不同的工作原理，因此并网方式之间也体现出一定的区别之处。在国内风电场中，主要类型为风力发电机、永磁同步发电机、双馈异步发电机等。在永磁同步发电机中采用的并网方式为自同步和准同步方式；在双馈异步发电机中采用的是直接并网、准同期并网、降压并网等方式。对于不同的并网方式来说，都存在各自的优势和不足，可以按照具体的实际情况、风电机组类型、并网要求等对并网方式进行选择，以此来降低风电机组对电网产生的冲击，使电网运行变得更加稳定和安全。
2.2电压方面
由于在风机运行的过程中，可能会受到风俗的影响产生系统和电网接口之间的波动。按照GB/T15945-2008中的相关规定，在风电场所处的公共连接点中存在的电压闪变和波动情况能够与规定中的相关内容符合，并且其中长时间的闪变数值的计算为公共连接点干扰源数量与风电场设备容量的比值。按照IEC61400-21中的相关规定，能够对多个风力发电机组中产生的闪变以及叠加情况进行计算和分析[2]。
IEEE1453-2004标准中针对电压闪变的数值规定，与我国GB/T15945-2008中的规定内容一致，均是对电压数值超出230KV时，系统的闪变限值范围进行分析，但是在GB12326-2000中没有进行规定，虽然说明了系统在正常的运行状态下，220KV时出现的时间长度的闪变值为Plt，但是没有对较短时间内系统中出现的闪变值进行明确，因此需要在此方面进行补充说明。
2.3频率方面
在频率方面，我国余众多欧洲国家相同，均将电网额度设置为50Hz，但是在美国等少数发达国家中，将电网额度设置成60Hz，由此可见，对于不同的国家来说，电网正常频率和偏差范围的设置和规定也不尽相同。在大多数规定当中，在部分频率范围内支持短时间风机的运行，我国电网标准中对系统正常运行频率范围进行了限制，当风电场中的并网运行出现一定的偏差时，在较短的时间内允许其运行，但是如若偏差范围较大，则风电场机组应按照相关电网部门的规定，将该机组撤出运行机组，或者按照相关规定对其功率进行适当的调整之后再运行。
2.4谐波方面
在国在GB/Z19963与相关电网规定中指出，当风电场利用带电变换器发电机组运行时，应对风电场中输入到系统当中的谐波进行有效控制。由于风电场中公共连接点中的谐波电流向系统注入时，应充分满足GB/T14549-1993中的相关规定，并且所注入的谐波电流应与发电厂中的装机容量与谐波源总容量，按照适当的比例进行分配。在风力发电系统中，对于谐波方面的测试可以与多种风力发电系统中的谐波进行叠加和计算，最终严格按照IEC61400-21中的相关要求进行设定。
结束语：综上所述，随着科学技术的发展，为了缓解能源缺乏等问题，各种类型的新能源逐渐诞生，对各类新能源的并网标准的优化和完善也成为大势所趋。现阶段，由于光伏发电和风力发电属于我国新能源中应用较为广泛的两种，在并网标准方面的重视程度较高，但是对于其他类型的新能源来说，还尚未对其技术标准进行细致的规定，需要进一步的完善。本文将针对目前我国在风力发电和光伏发电中存在的问题进行分析，并且提出了相关建议，希望我国的技术标准能够得到有效完善。
参考文献：
[1]包艳. 独立新能源混合发电系统的容量配置优化与控制策略研究[D].湖南大学,2015.
[2]米肇丰. 基于全寿命周期的并网光伏发电与风力发电低碳综合效益评估[D].天津大学,2014.
论文作者:王刚,唐永江,田野
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/4
标签：系统论文; 光伏论文; 电网论文; 电压论文; 频率论文; 技术标准论文; 偏差论文; 《防护工程》2017年第36期论文;